AT523574B1 - Balkenkran aus einem Holzwerkstoff - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Balkenkran umfassend - zumindest einen Balken (1, 2), welcher Balken (1, 2) sich in eine Balkenlängsrichtung erstreckt und welcher Balken (1, 2) einen als Vollquerschnitt ausbildeten Balkenquerschnitt aufweist, - zumindest eine am Balken (1, 2) angeordnete Schiene (15), auf welcher Schiene (15) eine Laufkatze (7) gelagert ist, wobei der Balken (1, 2) aus einem Holzwerkstoff hergestellt ist.

Description

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Balkenkran nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

[0002] EP2942317 beschreibt einen Balkenkran, bei welchem Balkenkran die Trägheitsachse des Auflagers zur Aufnahme der Laufkatze und die Trägheitsachse eines Balkenquerschnittes deckungsgleich angeordnet sind. EP2942317 offenbart auch nicht die Herstellung des Balkenquerschnittes aus einem Holzwerkstoff.

[0003] EP0051270A2 beschreibt einen Fachwerkskran, welcher Fachwerkskran keine Ausnehmung zur Aufnahme einer Schiene umfasst, auf welcher Schiene eine Laufkatze lagerbar ist.

[0004] DE 1524445 und DE1507375 offenbaren keine Kranbalken aus einem Holzwerkstoff mit einem Querschnitt gemäß Anspruch 1.

[0005] Die hier offenbarte Erfindung stellt sich der technischen Aufgabe der Herstellung eines nachhaltigen Balkenkrans, welcher Balkenkran außerdem bei einer Erwärmung vorteilhafte Eigenschaften aufweist. Der Balkenkran soll weiters eine möglichst geringe Bauhöhe aufweisen.

[0006] Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß durch den Anspruch 1 gelöst.

[0007] Der Begriff Holzwerkstoff umfasst sämtliche Werkstoffe, die unter Verwendung von Holz oder unter Verwendung von Holzfasern oder unter Verwendung des Rohstoffes Holz nach bekannten Verfahren hergestellt werden. Der Fachmann kennt Techniken, wie der Fachmann die Holzfasern oder wie der Fachmann Holzelemente zu einem statischen Element zusammenfügen kann. Der Fachmann ist in der Lage einen Holzwerkstoff mit seinen zur Lösung einer technischen Aufgabe vorteilhaften Werkstoffeigenschaften mit einem weiteren Werkstoff mit weitern zur Lösung einer technischen Aufgabe weiteren vorteilhaften Werkstoffeigenschaften zu kombinieren. Der Fachmann kann insbesondere den Werkstoff Holz mit weiteren organischen Stoffen zur Herstellung eines nachhaltigen Werkstoffes kombinieren, welcher nachhaltiger Werkstoff bei dem erfindungsgemäßen Balkenkran eingesetzt werden kann.

[0008] Beispielsweise kann der Balken aus Leimträgern hergestellt sein, welche Leimträger verklebte Holzlamellen umfassen. Der Balken kann auch aus verklebten Holzstücken unterschiedlicher Größe wie Spänen und/oder Strains und/oder Furnieren hergestellt sein. Die Ausbildung von zwei Querschnittsteilbereichen mit unterschiedlichen Breiten eignet sich vorteilhaft zur Ausbildung des ersten Querschnittsteilbereiches aus einem ersten Leimträger und die Ausbildung des zweiten Querschnittsteilbereiches aus einem zweiten Leimträger, wobei die Leimträger im Sinne des Verbundes der Querschnittsteilbereiche ebenso verbunden werden.

[0009] Die Ausbildung der Querschnittsteilbereiche aus Holzwerkstücken ist vorteilhaft bei einer über die Zeit varilierenden Temperaturbelastung, da Holzwerkstücke in der Regel eine hohe Wärmespeicherkapazität aufweisen und somit sehr träge auf Temperaturschwankungen reagieren. Bei der Ausbildung der Querschnittsteilbereiche aus massiven Holzwerkstücken kommt dieser aus der thermischen Eigenschaft von Holzwerkstücken begründete vorteilhafte Effekt besonders zu tragen, da größere, thermisch träge reagierende Massen erwärmt werden.

[0010] Im Vergleich zu den ansonsten üblichen Balkenkränen aus Stahl weist der erfindungsgemäße Balkenkran aus einem Holzwerkstoff den Vorteil auf, dass der Holzwerkstoff bei einer Erwärmung des statisch oder dynamisch belasteten Elementes nicht weich wird, d.h. dass das Elastizitätsmodul des Holzwerkstoffes im Wesentlichen konstant bleibt. Der erfindungsgemäße Balkenkran zeichnet sich sohin dadurch aus, dass bei einer Erwärmung der Balken die Tragfähigkeit erhalten bleibt. Dies kann beispielsweise bei einer Verwendung des erfindungsgemäßen Balkenkrans in einer Produktionswerkstätte mit lokalen Wärmequellen oder bei einem Brandfall von Vorteil sein.

[0011] Der Werkstoff Holz weist vorteilhafte Eigenschaften bei einer dynamischen Belastung auf. [0012] Die Querschnittsteilbereiche können sohin als massive Querschnitte, Vollquerschnitte und/oder in Form eines Profils wie beispielsweise als eine Hohlkastenform, ein U-Profil, C-Profil

oder I-Profil ausgebildet sein.

[0013] Der Balkenkran kann sich dadurch auszeichnen, dass eine erste vertikale Trägheitsachse des ersten Querschnittsteilbereiches und eine zweite vertikale Trägheitsachse des zweites Balkenquerschnittes zueinander beabstandet sind.

[0014] Die Beabstandung der vertikalen Trägheitsachsen stellt insbesondere bei der Ausbildung der Querschnittsteilbereiche als massive Holzelemente keine technische Herausforderung für den Fachmann dar. Die Querschnittsteilbereiche weisen einen hinreichend großen Querschnitt und/oder eine hinreichend große Breite zur Aufnahme der Schnittmomente auf.

[0015] Der Fachmann kann dennoch danach trachten, die Querschnittsteilbereiche derart auszubilden, dass die vertikalen Trägheitsachsen einen möglichst kleinen Abstand zueinander aufweisen. Der Fachmann versucht letzteres insbesondere dann umzusetzen, wenn die Querschnittsteilbereiche als nicht massive Elemente wie beispielsweise Hohlkasten ausgebildet sind. Es ist jedoch hierbei anzumerken, dass die Verwendung von Hohlkastenquerschnitten bei einem Brandfall weniger vorteilhaft ist, da eine Hohlkastenform eines Balkens im Vergleich zu einem massiven Balken ein geringeres, unter Aufrechterhaltung der Tragfähigkeit des Balkenkranes abbrennbares Volumen als ein massiver Querschnitt aufweist.

[0016] Bei dem erfindungsgemäßen Balkenkran kann der erste Querschnittsteilbereich über dem zweiten Querschnittsteilbereich angeordnet sein. Diese Anordnung von erstem Querschnittsteilbereich und zweitem Querschnittsteilbereich ist vorteilhaft hinsichtlich der Anordnung der Schiene im Balkenquerschnitt und der Aufnahme der über die Schiene in den Balkenquerschnitt eingeleiteten Kräfte.

[0017] Es ist weiters vorteilhaft, wenn die über die Schiene eingeleiteten statischen und dynamischen Kräfte in den zweiten Querschnittsteilbereich eingeleitet werden, welcher zweiter Querschnittsteilbereich eine größere Breite als der erste Querschnittsteilbereich aufweist.

[0018] Die Laufkatze kann in einem Bereich zwischen den zwei Balken - auch als Zweiträgerlaufkran bezeichnet - angeordnet sein. Die zwischen den Balken geführte Laufkatze ist beidseitig mittels Schienen an den Balken parallel zur Längserstreckungsrichtung der Balken beweglich gelagert. Die auf den einzelnen Balken angeordneten Schienen erstrecken sich zueinander parallel und jeweils parallel zu der Längserstreckungsrichtung der Balken.

[0019] Vorteilhaft kann die Ausnehmung in dem Balken an der dem weiteren Balken zugewandten Balkenseitenfläche angeordnet sein. Diese vorteilhafte Anordnung ist auch in den Figuren dargestellt.

[0020] Die zwei Balken können durch einen Querverbund verbunden sein, welcher Querverbund an dem ersten Balkenquerschnitt angeschlossen ist.

[0021] Durch die Beabstandung der vertikalen Trägheitsachsen kann im Balkenquerschnitt ein Schnittmoment entstehen, welches durch die zu der Trägheitsachse des jeweiligen Querschnittsteilbereiches exzentrische Einleitung von Kräften in die Schiene, welche Schiene von zumindest einer vertikalen Trägheitsachse beabstandet ist, begründet ist. Der Querverbund kann bewirken, dass diese Schnittmomente aufgenommen werden können.

[0022] Der Querverbund kann in einem Winkel von 90° oder in einem von 90° abweichenden Winkel zu der Längserstreckungsrichtung der Balken angeordnet sein.

[0023] Der Querverbund kann in einem Winkel von 90° zu der Längserstreckungsrichtung der Balken angeordnet sein. Der Querverbund kann auch in einem von 90° abweichenden Winkel zu der Längserstreckungsrichtung der Balken und sohin als Diagonale ausgebildet sein.

[0024] Die Balken können durch mehrere Querverbünde verbunden sein, wobei die an den Enden der Balken angeordneten Querverbünde beispielsweise in einem Winkel von 90° angeordnet sind. Die weiteren Querverbünde können sich als so genannte Diagonale zwischen den Balken erstrecken, welche Diagonalen beispielsweise und keinesfalls einschränkend einen Winkel von 45° zu der Längserstreckungsrichtung der Balken aufweisen.

[0025] Der Querverbund kann an der Oberseite des ersten Querschnittsteilbereiches angeschlossen sein. In einer vorteilhaften Weise kann der Querverbund an der Oberseite des ersten Querschnittsteilbereiches abnehmbar angeschlossen sein, um hierdurch eine einfache Zugsmöglichkeit zu der unter dem Querverbund angeordneten Laufkatze zu erhalten.

[0026] Der Balkenquerschnitt kann aus verklebten Holzlamellen hergestellt sein, wobei jeweils zwei Holzlamellen eine Klebefuge aufweisen, wobei im Kontaktbereich zwischen dem ersten Querschnittsteilbereich und dem zweiten Querschnittsteilbereich eine Klebefuge angeordnet ist.

[0027] Im Kontaktbereich zwischen dem ersten Querschnittsteilbereich und dem zweiten Querschnittsteilbereich können Scherkräfte auftreten, welche Scherkräfte vorteilhaft über eine Klebefuge aufgenommen werden. Nach dem Stand der Technik kann eine Klebefuge eine höhere Festigkeit, insbesondere eine höhere Scherfestigkeit als ein Holzwerkstoff aufweisen. Der Fachmann kann diese vorteilhaften Eigenschaften der Klebefuge nutzen, indem er eine Klebefuge in diesem stark belasteten Teilbereich des Balkenquerschnittes anordnet.

[0028] Es kann auch jener Bereich des Holzwerkstückes der Klebefuge zugerechnet werden, in welchem Bereich der Klebestoff im Zuge der Herstellung der Klebefuge eingedrungen ist und ebendort dem Holzwerkstoff höhere Festigkeitseigenschaften zuweist. Der Fachmann kann Klebetechniken oder Verfahren zur Herstellung der Klebefuge oder Verfahren zur Verarbeitung von Klebstoffen oder Klebstoffe nach dem Stand der Technik verwenden, durch welche Verfahren oder welche Klebstoffe ein tiefes Eindringen in das Holzwerkstück erlaubt werden.

[0029] Der Fachmann kann die Lamellendicke so wählen, dass in hoch belasteten Teilbereichen des Balkenkrans der betreffende Teilbereich des Holzwerkstoffes zur Gänze oder mit einem angepassten Anteil mit Klebstoff durchdringt ist. Unter Verweis auf die gängige Lehre kann durch das Durchdringen des Holzwerkstoffes mit Klebstoff eine Festigkeitserhöhung des Holzwerkstoffes erreicht werden.

[0030] Der Fachmann kann eine Bewehrung des Balkenteilbereiches vorsehen um die Belastbarkeit des Balkens zu erhöhen. Die Bewehrung kann im Inneren des Balkens wie beispielsweise in der Klebefuge zwischen den Lamellen oder an den Außenoberflächen des Balkens angeordnet sein. Der Fachmann kann beispielsweise textile Bewehrungselemente zur Verstärkung von Holzwerkstoffen.

[0031] Der Fachmann kann an hochbelasteten Teilbereichen einen Holzwerkstoff mit einer höheren Festigkeit als in anderen Teilbereichen vorsehen. Der Fachmann kann beispielsweise im Bereich des Uberganges zwischen dem ersten Balkenquerschnitt und dem zweiten Balkenquerschnitt ein Buchholz oder einen Bambus vorsehen. Ebenso kann der Fachmann ein derartig hoch belastbares Holzwerkstück im Bereich der Schiene anordnen.

[0032] Nach der gängigen Lehre unterliegt ein Balken eine Schwingungsbelastung. Die Herstellung eines Balkenkrans aus einem Holzwerkstoff gemäß obiger Definition ist wegen des Verhaltens von Holz bei einem Schwingungsverhalten vorteilhaft. Insbesondere ist die schwingungsdämpfende Eigenschaft von Holz vorteilhaft bei einer Verwendung von Holz als Material zu einer Herstellung eines Balkenkrans vorteilhaft.

[0033] Unter Anwendung der gängigen Lehre sind Hauptschnittkräfte im Balkenquerschnitt ermittelbar. Zur Vermeidung von Scherkräften in einem Teilbereich des Holzwerkstückes, welcher Teilbereich an eine Klebefuge angrenzt, kann der Fachmann eine Orientierung der Klebefuge in einem Winkel von circa 90° zu einer Balkenhauptschnittkraft vorsehen.

[0034] Hierdurch wird erreicht, dass die Klebefuge und somit dieser Teilbereich ausschließlich durch eine Zugkraft und eine Druckkraft belastet wird. Der Fachmann weiß, dass das Auftreten einer Druckkraft als Schnittkraft vorteilhafter als das Auftreten einer Zugkraft als Schnittkraft sein kann.

[0035] Der erste Querschnittsteilbereich kann zumindest während der Herstellung des Balkens gegen den zweiten Querschnittsteilbereiche vorgespannt sein. Die Vorspannung wird erreicht, idem der erste Querschnittsteilbereich gegen den zweiten Querschnittsteilbereich gepresst wird.

[0036] Der Fachmann kann dies durch zumindest eine Schraube gewährleisten, welche Schraube sich zwischen dem ersten Querschnittsteilbereich und dem zweiten Querschnittsteilbereich erstreckt. Mittels dieser zumindest einen Schraube kann der notwendige Klebedruck zur Herstellung einer Verklebung zwischen dem ersten Querschnittsteilbereich und dem zweiten Querschnittsteilbereich hergestellt werden.

[0037] Durch diese Schraube kann auch der Verbund zwischen dem ersten Querschnittsteilbereich und dem zweiten Querschnittsteilbereich zur Weiterleitung der auftretenden Schnittkräfte hinreichend fest gestaltet werden. Der Fachmann kann die Schraube im Holzwerkstoff mittels eines Klebstoffes verkleben und so das Auftreten von lokalen Belastungsspitzen am Übergang zwischen dem Holzwerkstoff und der im Holzwerkstoff eingebetteten Schraube zu erreichen. Durch ein Verkleben der Schraube kann auch ein Lösen der Schraube durch eine Schwingungsbelastung des Krans unterbunden werden. Der Fachmann weiß, dass eine solche Schwingungsbelastung bei Kränen ein relevantes Problem darstellt.

[0038] Der Fachmann kann auch eine Schraube mit einem ersten Gewindegang und einem zweiten Gewindegang verwenden, wobei beim Einbringen der Schraube der erste Gewindegang in den ersten Querschnittsteilbereich und der zweite Gewindegang in den zweiten Querschnittsteilbereich eingebracht wird und so ein Aneinanderpressen der Querschnittsteilbereiche gewährleistet wird.

[0039] Der Fachmann ordnet insbesondere eine Schraube in jenem Balkenbereich an, welcher Balkenbereich durch eine Zugschnittkräfte quer zur Faserrichtung des Holzwerkstoffen beansprucht ist. Der Fachmann kann über die mittels einer Schraube erzielbaren Vorspannung die Zugschnittkräfte quer zur Faserrichtung des Holzwerkstoffes kompensieren und so ein Versagen des Holzwerkstoffes unterbinden.

[0040] Zur Weiterleitung von Schnittscherkräften kann eine Schraube in einem Balkenquerschnitt ausreichend sein. Zur Weiterleitung von Schnittmomenten kann der Fachmann in einem Balkenquerschnitt zumindest eine in der Biegezugzone angeordnete Schraube vorsehen, mittels welcher Schraube die aus dem Biegemoment herrührenden Zugschnittkräfte aufgenommen werden können.

[0041] Der Fachmann kann auch weitere Elemente nach dem Stand der Technik zur Übertragung der Scherkräfte zwischen dem ersten Querschnittsteilbereich und dem zweiten Querschnittsteilbereich vorsehen.

[0042] Nach der gängigen Lehre wird zwischen einer Eigenlast eines statischen Bauteils und der Traglast unterschieden, mit welcher Eigenlast und Traglast der statische Bauteil belastbar ist. Der erfindungsgemäße Balkenkran kann so dimensioniert sein, dass der zweite Querschnittsteilbereich zur Abtragung der Eigenlast und gegebenenfalls Traglast hinreichend dimensioniert ist.

[0043] Nach den einschlägigen Normen sind bei Holzbalken Volumen zu berücksichtigen, welche Volumen unter Aufrechterhaltung der erforderlichen Tragfähigkeit im Brandfall vernichtet werden können und nicht als lastabtragende Elemente angesehen werden. Nachdem der erste Querschnittsteilbereich eine geringere erste Breite als der zweite Querschnittsteilbereich mit der zweiten Breite aufweist, kann der erste Querschnittsteilbereich für den Brandfall nicht als lastabtragendes Element angesehen werden. Die Abtragung der Eigenlast erfolgt ausschließlich über den zweiten Querschnittsteilbereich.

[0044] Der erste Querschnittsteilbereich kann mit einem Brandschutzmittel versehen sein. [0045] Der zweite Querschnittsteilbereich kann mit einem Brandschutzmittel versehen sein.

[0046] Es können Oberflächenteilbereiche der Querschnittsteilbereiche mit einem schwer entflammbaren Holzwerkstoff wie beispielsweise Hartholz oder HDF verkleidet sein, während die weitere Querschnittsteilbereiche aus einem Weichholz wie Fichte oder Tanne hergestellt werden können.

[0047] Der Fachmann kann den Holzwerkstoff, aus welchem Holzwerkstoff die Querschnittsteilbereiche hergestellt sind, in Abhängigkeit der Anforderungen an den Balkenkran im Brandfall

auswählen. [0048] Die Balken können auf Kopfträgern gelagert sein.

[0049] Die Kopfträger können rechtwinkelig zu der Längserstreckungsrichtung der Balken angeordnet sein und beweglich gelagert sein. Letzteres erlaubt eine Bewegung des Balkenkrans in eine Richtung quer zu der Längserstreckungsrichtung des Balkens.

[0050] Über den oben erwähnten Querverbund, welcher Querverbund die Balken miteinander verbindet, wird erreicht, dass die Balken bei einer Bewegung des Balkenkrans in einem gleichbleibenden Abstand zueinander bleiben. Dieser Querverbund kann auch schwingungsdämpfen.

[0051] Der Balken kann über ein Aussteifungselement am Kopfträger angeschlossen sein, welches Aussteifungselement am zweiten Querschnittsteilbereich angeschlossen ist.

[0052] Das Aussteifungselement dient zu Abtragung der Kräfte, welche Kräfte aus einer positiven oder negativen Beschleunigung der Laufkatze oder des Balkenkrans entstehen. Das Aussteifungselement kann über die zweite Höhe am zweiten Querschnittsteilbereich angeschlossen sein. Die Erfindung wird anhand der folgenden, in den Figuren dargestellten Ausführungsformen ergänzend erläutert:

[0053] Figur 1 zeigt eine Ansicht eines Querschnittes einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Balkenkrans mit zwei Balken.

[0054] Figur 2 zeigt ein Detail der in Figur 1 dargestellten Ansicht des Querschnittes. [0055] Figur 3 zeigt eine Ansicht von oben des in Figur 1 und Figur 2 dargestellten Balkenkrans. [0056] Figur 4 zeigt eine Seitenansicht des in Figur 1 und Figur 2 dargestellten Balkenkrans.

[0057] Figur 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Balkenkrans mit einem Balken.

[0058] Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Balkenkrans mit zwei Balken.

[0059] Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausführungsformen, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf diese speziell dargestellten Ausführungsvarianten eingeschränkt ist, sondern auch Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander und eine Kombination einer Ausführungsform mit der oben angeführten allgemeinen Beschreibung möglich sind. Diese weiteren möglichen Kombinationen müssen nicht explizit erwähnt sein, da diese weiteren möglichen Kombinationen aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegen.

[0060] Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsformen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden.

[0061] In den Figuren sind die folgenden Elemente durch die vorangestellten Bezugszeichen gekennzeichnet:

1 Balken

2 Balken

3 erster Querschnittsteilbereich

4 zweiter Querschnittsteilbereich

5 Ausnehmung

6 Laufrad oder Laufräder Laufkatze 7 Laufkatze

8 Balkenaußenseitenoberfläche

9 erste vertikale Trägheitsachse 10 zweite vertikale Trägheitsachse 11 Querverbund

12 Schraube

13 Kopfträger

14 Aussteifungselement

15 Schiene

16 Kante Aussteifungselement 17 erste Breite

18 zweite Breite

19 erste Höhe

20 zweite Höhe

[0062] Figur 1 zeigt eine Ansicht eines Querschnittes einer möglichen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Balkenkrans.

[0063] Der Balkenkran umfasst zwei Balken 1, 2. Es liegt der Sonderfall vor, dass sowohl der linke Balken 2 als auch der rechte Balken 1 einen Balkenquerschnitt mit einem ersten Querschnittsteilbereich 3 und einem zweiten Querschnittsteilbereich 4 aufweisen. Beide Balken 1, 2 umfassen jeweils eine an den Innenseiten der Balken 1, 2 angeordnete Ausnehmung 5 zur Aufnahme einer Schiene 15. Es ist auf den Schienen 15 eine Laufkatze 7 gelagert, welche Laufkatze 7 in Längserstreckungsrichtung der Balken 1, 2 und sohin normal zu der Bildebene der Figur 1 und der Figur 2 bewegbar ist.

[0064] Alternativ zu der Ausbildung beider Balken 1, 2 mit einer Ausnehmung 5 ist auch denkbar, dass nur ein Balken 1, 2 aus einem ersten Querschnittsteilbereich 3 mit einer ersten Breite 17 und einem zweiten Querschnittsteilbereich 4 mit einer zweiten Breite 18 hergestellt ist, wobei der Balken 1, 2 eine Ausnehmung 5 zur Aufnahme der Schiene 15 umfasst. Der weitere Balken kann eine beliebige Querschnittsform aufweisen.

[0065] Zur Wahrung der Übersichtlichkeit sind in Figur 1 nur die Balken 1, 2, die Laufkatze 7 und der Kopfträger 13 mittels Bezugszeichen gekennzeichnet.

[0066] Der erfindungsgemäße Balkenkran umfasst zumindest einen Balken 1 mit einem ersten Querschnittsteilbereich 3 und einem zweiten Querschnittsteilbereich 4, wie diese Querschnittsteilbereiche 3, 4 in der folgenden Diskussion beschrieben sind.

[0067] Der erfindungsgemäße Balkenkran kann einen weiteren Balken 2 umfassen, wobei zumindest ein Balken 1, 2 einen ersten Querschnittsteilbereich 3 und einen zweiten Querschnittsteilbereich 4 gemäß der Offenbarung umfasst. Bei zwei Balken 1, 2 kann der erfindungsgemäße Balkenkran einen Querverbund 11 aufweisen. Weiters können die Balken 1, 2 auf Kopfträgern 13 gelagert sein.

[0068] Die Figur 1 und die Figur 2 zeigen die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Balkenkrans, welche Ausführungsform nach der Einschätzung des Erfinders in der Zukunft am häufigsten umgesetzt werden wird, wobei letzteres keinesfalls als eine Hintanstellung der weiteren möglichen Ausführungsformen anzusehen ist.

[0069] Es wird in der weiteren Diskussion auf die in Figur 2 enthaltene Detailansicht des Balkens 1 verwiesen. Der Fachmann erkennt, dass sämtliche folgende Ausführungen zu dem rechten Balken 1 auch - jedoch keinesfalls zwingend - auf den linken Balken 2 anwendbar sind.

[0070] Der Balken 1 oder der Balkenquerschnitt des Balken 1 umfasst einen ersten Querschnittsteilbereich 3 und einen zweiten Querschnittsteilbereich 4, welche Querschnittsteilbereiche 3, 4 eine erste Breite 17 und erste Höhe 19 beziehungsweise eine zweite Breite 18 und zweite Höhe 20 aufweisen. In vorteilhafter Weise ist die erste Breite 17 geringer als die zweite Breite 18, sodass eine Ausnehmung 5 zur Aufnahme von einer Schiene und eines Laufrades oder mehrerer Laufräder 6 einer Laufkatze 7 ausgebildet wird.

[0071] Der erste Querschnittsteilbereich 3 ist oberhalb des zweiten Querschnittsteilbereiches 4 angeordnet, wodurch die Ausnehmung 5 oberhalb des zweiten Querschnittsteilbereiches 4 angeordnet ist. Die untere Kante der Ausnehmung 5 erstreckt im Wesentlichen in der gleichen Höhenlage wie die obere Kante des ersten Querschnittsteilbereiches 3, wodurch die Lastaufnahme und Lastabtragung vorteilhaft erfolgen kann. Die Schiene 15 liegt an der Oberseite des zweiten Querschnittsteilbereiches 4 auf.

[0072] Die Laufkatze 7 ist - wie in Figur 1 ersichtlich - zwischen den Balken 1, 2 angeordnet. Die auf den Schienen 15 über das Laufrad 6 geführte Laufkatze 7 ist parallel zu der Längserstreckungsrichtung der Balken 1, 2 und sohin rechtwinkelig zu der Bildebene der Figur 1 und der Figur 2 bewegbar. Die Laufkatze 7 belastet sohin den Balken 1 mit statischen und dynamischen Kräften, welche Kräfte aus dem Eigengewicht der Laufkatze 7, der auf die Laufkatze 7 wirkenden Traglast, der Bewegung der Laufkatze 7 ggf. unter Aufnahme der Traglast herrühren.

[0073] Es sind der erste Querschnittsteilbereich 3 und der zweite Querschnittsteilbereich 4 zur Übertragung von Kräften zu dem Balken 1 verbunden.

[0074] Es sind der erste Querschnittsteilbereich 3 und der zweite Querschnittsteilbereich 4 aus einem massiven Holzquerschnitt mit Holzlamellen hergestellt, welche Holzlamellen in Figur 2 im Detail A dargestellt sind. Die Querschnittsteilbereiche 3, 4 sind durch miteinander verklebte Holzlamellen ausgebildet, welche Holzlamellen sich im Wesentlichen horizontal erstrecken. Die Längserstreckungsrichtung der Lamellen und des Balkens 1 sind gleich und sohin rechtwinkelig zu der Bildebene der Figur 1. Der Fachmann kennt derartige Balkenquerschnitte aus verklebten Holzlamellen auch als Leimbinder. Die Erfindung zeichnet sich auch dadurch aus, dass zur Herstellung der Querschnittsteilbereiche 3, 4 jeweils ein handelsüblicher Leimbinder verwendet werden kann, welche Leimbinder zu den Balken 1, 2 zusammengefügt werden.

[0075] Die Holzlamellen können sich im Regelfall horizontal erstrecken, wie dies bei Leimbindern üblich ist. Der Fachmann kann jedoch auch vorsehen, dass unter Berücksichtigung der besonderen Belastung der Balken 1, 2 bei der hier diskutierten Verwendung in einem Balkenkran die Klebefugen in einer von der horizontalen Erstreckung abweichenden Orientierung angeordnet sind. Der Fachmann kann die Klebefugen so anordnen, dass diese in einem rechten Winkel zu einer Hauptschnittkraft orientiert sind, um so eine Scherbelastung des die Klebefuge umgebenden Holzwerkstückes zu vermeiden.

[0076] Es können der erste Querschnittsteilbereich 3 und/oder der zweite Querschnittsteilbereich 4 mit einem Brandschutzmittel versehen sein, wobei in Figur 1 und Figur 2 das Brandschutzmittel wegen der fakultativen Anordnung an zumindest den freien Oberflächen der Querschnittsteilbereiche nicht eingetragen ist. Der Fachmann kann das Brandschutzmittel an jenen Oberflächen der Querschnittsteilbereiche 3, 4 anordnen, welche Querschnittsteilbereiche 3, 4 ein geringes oder insbesondere zu geringes Volumen aufweisen, sodass die Tragfähigkeit unter Berücksichtigung des im Brandfall abbrennenden Volumens der Querschnittsbereiche 3,4 gewährleistet ist.

[0077] Der erste Querschnittsteilbereich 3 weist beispielsweise eine geringe erste Breite 17 auf. Der Fachmann kann beispielsweise an den freien Oberflächen des ersten Querschnittsteilbereiches 3 ein Brandschutzmittel anordnen. Das Brandschutzmittel kann beispielsweise eine Hartholzplatte sein, welche Hartholzplatte die freie Oberfläche des Querschnittsteilbereiches 3, 4 aus einem weicheren Holzwerkstück abdeckt.

[0078] Alternativ oder ergänzend zu der Anordnung von Brandschutzmitteln an den freien Oberflächen der Querschnittsteilbereiche 3, 4 kann der Balken 1 so dimensioniert werden, dass bei einem Brandfall der erste Querschnittbereich 3 als ein nicht wesentlich belastbares statisches Element angesehen wird. Diese Annahme kann dadurch begründet sein, dass der erste Querschnittsbereich 3 eine geringe erste Breite 17 oder geringe Höhe 19 aufweist, sodass bei einem Brandfall die Tragfähigkeit des ersten Querschnittsbereiches 3 wegen des verbrannten Volumens des Holzwerkstoffes nicht mehr oder nur in einem zu vernachlässigenden Ausmaß gegeben ist. Der Fachmann kann den zweiten Querschnittsteilbereich 4 mit einer zweiten Breite 18 und einer zweiten Höhe 20 so dimensionieren, dass ausschließlich der zweite Querschnittsteilbereich 4 die

erforderliche Tragfähigkeit zur Aufnahme und Ableitung der Eigenlasten und Traglasten aufweist.

[0079] Die in Figur 2 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Balkenkrans umfasst eine Schraube 12, welche Schraube 12 sich durch den ersten Querschnittsteilbereich 3 und in den zweiten Querschnittsteilbereich 4 erstreckt, wobei der Fachmann auch andere Verbindungsmethoden und andere Ausformungen der Schraube 12 zur Herstellung eines Verbundes von dem ersten Querschnittsteilbereich 3 und dem zweiten Querschnittsteilbereich 4 vorsehen kann. Mittels dieser Schraube 12 kann der erste Querschnittsteilbereich 3 zumindest während der Herstellung des Verbundes zwischen den Querschnittsteilbereichen 3, 4 durch beispielsweise zusätzliches Verkleben der Kontaktoberflächen der Querschnittsteilbereiche 3, 4 vorgespannt werden.

[0080] Die Schraube 12 kann in den Balken 1 eingeklebt sein.

[0081] Die Schraube 12 ist in den Balkenquerschnitt aus dem Holzwerkstück eingebettet. Bei einer Erwärmung des Balkens 1 schützen die die Schraube 12 umgebenden Querschnittsteilbereiche 3, 4 mit ihren vorteilhaften thermischen Eigenschaften die Schraube 12 vor einer Erwärmung. Es kann so eine durch eine Erwärmung begründete Reduktion der mechanischen Eigenschaften unterbunden werden.

[0082] Der erste Querschnittsteilbereich 3 und der zweite Querschnittsteilbereich 4 weisen eine erste vertikale Trägheitsachse 9 beziehungsweise eine zweite vertikale Trägheitsachse 10 auf, welche Trägheitsachsen 9, 10 voneinander beabstandet sind.

[0083] Der Fachmann kann durch die Wahl der ersten Breite 17 und der zweiten Breite die Beabstandung der vertikalen Trägheitsachsen 9, 10 definieren. Der in Figur 1 gezeigte Balken 1 umfasst eine ebene Balkenaußenseitenoberfläche 8, was bei den unterschiedlichen Breiten zu einer Beabstandung der vertikalen Trägheitsachsen 9, 10 führt. Die ebene Balkenaußenseitenoberfläche 8 stellt sicherlich einen Sonderfall dar; der Fachmann kann durch eine Varianz der Breiten und durch die Schaffung einer unebenen Balkenaußenseitenoberfläche 8 und unter Aufrechterhaltung der Ausnehmung 5 eine Veränderung der Beabstandung der vertikalen Trägheitsachsen 9, 10 erreichen.

[0084] Die Balken 1, 2 können durch einen Querverbund 11 verbunden sein, welcher Querverbund 11 an dem ersten Querschnittsteilbereich 3 angeschlossen ist. Die in Figur 1 gezeigte Ausführungsform zeichnet sich durch den Sonderfall aus, dass der Querverbund 11 an der Oberseite des ersten Querschnittsteilbereiches 3 angeschlossen ist. Dies ist keinesfalls zwingend erforderlich, erlaubt jedoch eine platzsparende Anordnung der Elemente des Balkenkrans. Der Querverbund 11 kann auch an anderen Stellen des ersten Querschnittsteilbereiches 3 mit geeigneten Verbindungsmitteln angeschlossen sein.

[0085] Die Balken 1, 2 können auf einem Kopfträger 13 gelagert sein. Wie bei Balkenkranen nach dem Stand der Technik erstreckt sich der Kopfträger in einem rechten Winkel zu der Längserstreckungsrichtung des Balken 1. Kopfträger sind üblicher Weise in ihre Längserstreckungsrichtung und somit quer zur Längserstreckungsrichtung des Balken 1 beweglich gelagert, sodass der Balken 1 durch eine Bewegung des Kopfträgers 13 quer zu seiner Längserstreckungsrichtung bewegbar ist. Der Balken 1 und gegebenenfalls der Balken 2 kann mittels eines Aussteifungselementes 14 am Kopfträger 13 angeschlossen sein.

[0086] Das Aussteifungselement 14 kann sich im Wesentlichen über die zweite Höhe 20 des zweiten Querschnittsteilbereiches 4 erstrecken und so eine Übertragung der auf den Balken 1 wirkenden Beschleunigungskräfte gewährleisten. Das in Figur 2 dargestellte Aussteifungselement 14 ist über eine nur geringfügig von der zweiten Höhe 20 abweichenden Höhe an dem zweiten Querschnittsteilbereich 4 angeschlossen. In vorteilhafter Weise ist das Aussteigungselement 14 an jener Seite des Balkens 1 angeordnet, an welcher Seite des Balkens 1 in der Hauptsache Druckkräfte vom Balken 1 auf das Aussteifungselement 14 übertragen werden.

[0087] Das Aussteifungselement 14 weist zur Laufkatze 7 hin eine schräg verlaufende Kante 16 auf, um so Platz für die sich rechtwinkelig zu der Bildebene bewegende Laufkatze 7 zu schaffen.

[0088] Der Balken 1 wird durch eine aus der Laufkatze 7 stammende Kraft F1 belastet. Diese

Kraft F1 ist durch die Eigenlast der Laufkatze 7 und gegebenenfalls durch die auf die Laufkatze 7 wirkende Traglast beim Heben von Objekten begründet. Im Folgenden werden die vorteilhaften Eigenschaften des erfindungsgemäßen Balkenkrans hinsichtlich der Aufnahme und Abtragung von Kräften wie die Kraft F1 diskutiert. Diese folgende Diskussion ist unter anderem dadurch geprägt, dass Eigenlasten der Elemente zu vernachlässigen sind, wie dies bei der Berechnung von Balkenkränen nach dem Stand der Technik üblich ist.

[0089] Wegen der Exzentrizität des durch die Schiene 15 vorgegebenen Krafteinleitungspunktes der Kraft F1 zu der zweiten vertikalen Trägheitsachse 10 schafft die Kraft F1 im Übergangsbereich zwischen dem ersten Querschnittsteilbereich 3 und dem zweiten Querschnittsteilbereich 4 ein Schnittmoment. Der zweite Querschnittsteilbereich 4 ist hinreichend groß, dass dieses Schnittmoment M1 aufgenommen und in ein Auflager des zweiten Querschnittsteilbereiches 4 wie beispielsweise den Kopfträger 13 bei der in Figur 1 und Figur 2 gezeigten Ausführungsform abgetragen werden kann.

[0090] Das in dem ersten Querschnittsteilbereich 3 wirkende Schnittmoment M1 kann in vorteilhafter Weise über den Querverbund 11 abgetragen werden. Bei einer vorteilhaften Anlenkung des Querverbundes 11 wird der Querverbund 11 ausschließlich durch Schnittzugkräfte oder Schnittdruckkräfte belastet, wie dies auch in Figur 2 durch einen Pfeil veranschaulicht ist.

[0091] Die Figur 2 zeigt im Querschnitt eine Schraube 12. Es können mehrere Schrauben 12 über die Länge des Balkens 1 verteilt angeordnet sein. Die in Figur 2 gezeigte Schraube 12 kann das Kräftemoment M1 zwischen den Querschnittsteilbereichen 3, 4 übertragen. Zur Vermeidung von Zugkräften an der Kontaktfläche zwischen den Querschnittsteilbereichen 3, 4, welche Zugkräfte ein Auseinanderklaffen der Kontaktflächen bedingen können, können mehrere über die erste Breite 17 verteilte Schrauben angeordnet werden.

[0092] Figur 3 zeigt die in Figur 1 und Figur 2 gezeigte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Balkenkrans in einer Ansicht von oben. Anhand der Figur 3 ist eine mögliche Ausbildung des Querverbundes 11, welcher Querverbund 11 die Balken 1, 2 miteinander verbindet, gut erkennbar. Die Querverbünde 11 bilden ein Fachwerk umfassend vertikale Elemente, welcher vertikalen Elemente im Wesentlichen in einem Winkel von 90° zu den Längsachsen der Balken 1, 2 angeordnet ist, und diagonal angeordnete Elemente aus, um so eine statisch und dynamisch belastbare Verbindung zwischen den Balken 1, 2 zu erreichen.

[0093] Die Querverbünde 11 können - wie beispielsweise in Figur 2 gezeigt - an der Oberseite des jeweiligen Balkens 1, 2 angeschlossen sein. Der Fachmann stellt hier ein statisch und dynamisch belastbare Verbindung mittels Schrauben, Nägeln oder auch Klebefugen her.

[0094] Es ist auch denkbar, dass die Querverbünde 11 in eine in dem ersten Querschnittsteilbereich 3 ausgebildete Aufnahmeausnehmung eingebracht ist und ebendort mit dem ersten Balken 1 verbunden ist. Der Fachmann kann weiters den Querverbund 11 eine ankerähnliche Form und der im ersten Querschnittsteilbereich 3 ausgebildeten Aufnahmeausnehmung eine hierzu passende Form geben, sodass eine typische Zimmermannverbindung zwischen dem Querverbund 11 und dem Balken 1 hergestellt werden kann.

[0095] Figur 4 zeigt eine Ansicht von der Seite der in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform.

[0096] Figur 5 zeigt in einer schematischen Darstellung eine weitere mögliche Ausführungsform des erfindungsgemäßen Balkenkrans. Der in Figur 5 und Figur 7 dargestellte Balkenkran umfasst einen Balken 1 Balken (Industriebegriff: Einträgerlaufkran), welcher einziger Balken 1 einen ersten Querschnittsteilbereich 3 und einen zweiten Querschnittsteilbereich 4 umfasst, welche Querschnittsteilbereiche 3, 4 zur Übertragung von Kräften miteinander verbunden sind. Die Querschnittsteilbereiche 3,4 weisen eine erste Breite 17 und eine erste Höhe 19 beziehungsweise eine zweite Breite 18 und eine zweite Höhe 20 auf.

[0097] Es ist die erste Breite 17 geringer als die zweite Breite 18, sodass zwei Ausnehmungen 5 im Balken 1 ausgebildet werden. In diesen Ausnehmungen 5 ist jeweils eine Schiene (In Figur 5

nicht dargestellt) zur Aufnahme jeweils eines Laufrades 6 der sich unterhalb des Balken 1 erstreckenden Laufkatze 7 angeordnet.

[0098] Der erste Querschnittsteilbereich 3 und der zweite Querschnittsteilbereich 4 sind aus einem Holzwerkstoff hergestellt, wodurch die oben erwähnten vorteilhaften Effekte erreicht werden. Die Querschnittsteilbereiche 3, 4 können als massive Holzquerschnitte oder in einer Hohlkastenform ausgebildet sein. Es wären grundsätzlich auch andere Formen wie ein U-Profil, C-Profil oder l-Profil denkbar.

[0099] Der kraftschlüssige Verbund der Querschnittsteilbereiche 3, 4 kann durch eine Schraube 12 hergestellt sein, welche Schraube 12 sich in den ersten Querschnittsteilbereich 3 und in den zweiten Querschnittsteilbereich 4 erstrecken kann. Der Fachmann kann auch mehrere Schrauben 12 vorsehen.

[00100] Der zweite Querschnittsteilbereich 4 ist zentrisch unter dem ersten Querschnittsteilbereich 3 angeordnet. Die erste vertikale Trägheitsachse 9 und die zweite vertikale Trägheitsachse 10 verlaufen deckungsgleich.

[00101] Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Balkenträgers umfassend einen Balken 1. Der Balken 1 umfasst einen ersten Querschnittsteilbereich 3 und einen zweiten Querschnittsteilbereich 4, wobei eine erste Breite 17 des ersten Querschnittsteilbereiches 3 geringer ist als die angrenzende zweite Breite 18 des zweiten Querschnittsteilbereiches 4.

[00102] Hierdurch wird eine Ausnehmung 5 zur Anordnung einer Scheine (in Figur 6 nicht dargestellt) geschaffen. Auf dieser Schiene ist über ein Laufrad oder mehrere Laufräder 6 eine Laufkatze 7 gelagert.

Claims (14)

Patentansprüche

1. Balkenkran umfassend - zumindest einen Balken (1, 2), welcher Balken (1, 2) sich in eine Balkenlängsrichtung erstreckt und welcher Balken (1, 2) einen als Vollquerschnitt oder Hohlquerschnitt ausbildeten Balkenquerschnitt aufweist, - zumindest eine am Balken (1, 2) angeordnete Schiene (15), auf welcher Schiene (15) eine Laufkatze (7) gelagert ist, der Balken (1, 2) aus einem Holzwerkstoff hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Balkenquerschnitt einen ersten Querschnittsteilbereich (3) aufweisend eine erste Breite (17) und eine erste Höhe (19) und einem zweiten Querschnittsteilbereich (4) aufweisend eine zweite Breite (18) und eine zweite Höhe (20) aufweist, welcher erster Balkenquerschnittsteilbereich (3) und welcher zweiter Querschnittsteilbereich (4) miteinander zur Übertragung von Kräften verbunden sind, wobei die erste Breite (17) geringer ist als die zweite Breite (18), sodass der Balkenquerschnitt eine Ausnehmung (5) einer parallel sich zu der Balkenerstreckungsrichtung längs erstreckende Schiene (15) umfasst.

2. Balkenkran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste vertikale Trägheitsachse (9) des ersten Querschnittsteilbereiches (3) und eine zweite vertikale Trägheitsachse (10) des zweites Querschnittsteilbereiches (4) zueinander beabstandet sind.

3. Balkenkran nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Querschnittsteilbereich (3) über dem zweiten Querschnittsteilbereich (4) angeordnet ist.

4. Balkenkran nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Laufkatze (7) in einem Bereich zwischen den zwei Balken (1, 2) angeordnet ist.

5. Balkenkran nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Balken (1, 2) durch einen Querverbund (11) verbunden sind, welcher Querverbund (11) an dem ersten Querschnittsteilbereich (3) angeschlossen ist.

6. Balkenkran nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Querverbund (11) in einem von einem Winkel von 90° oder in einem von 90° abweichenden Winkel zu der Längserstreckungsrichtung der Balken (1, 2) angeordnet ist.

7. Balkenkran nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Querverbund (11) an der Oberseite des ersten Balkenquerschnittes angeschlossen ist.

8. Balkenkran nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Balkenquerschnitt aus verklebten Holzlamellen hergestellt ist, wobei jeweils zwei Holzlamellen eine Klebefuge aufweisen, wobei im Kontaktbereich zwischen dem ersten Querschnittsteilbereich und dem zweiten Querschnittsteilbereich eine Klebefuge angeordnet ist.

9. Balkenkran nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Klebefuge in einem Winkel von 90° zu einer Balkenhauptschnittkraft angeordnet ist.

10. Balkenkran nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Querschnittsteilbereich (3) zumindest während der Herstellung des Balkens umfassend den ersten Querschnittsteilbereich (3) und den zweiten Querschnittsteilbereich (4) gegen den zweiten Querschnittsteilbereich (4) vorgespannt ist.

11. Balkenkran nach einem der Ansprüche 1 bis 10, welcher Balkenkran durch seine Eigenlast belastet ist sowie durch eine Traglast belastbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Querschnittsteilbereich (4) zur Abtragung der Eigenlast dimensioniert ist.

12. Balkenkran nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Querschnittsteilbereich (3) und/oder der zweite Querschnittsteilbereich (4) mit einem Brandschutzmittel versehen ist.

13. Balkenkran nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Balken (1, 2) auf Kopfträgern (13) gelagert sind.

14. Balkenkran nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Balken über ein Aussteifungselement (14) am Kopfträger (13) angeschlossen ist, welches Aussteifungselement (14) über die zweite Höhe (20) am zweiten Querschnittsteilbereich (4) angeschlossen ist.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen